KR20030063183A

KR20030063183A - 광조사 장치

Info

Publication number: KR20030063183A
Application number: KR10-2003-0003245A
Authority: KR
Inventors: 미야스가츠오키
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2003-07-28
Also published as: KR100687564B1; TWI230268B; TW200302330A; JP2003207738A; CN1432842A

Abstract

본 발명의 목적은 반사경의 교환 및, 광학계의 위치 결정이 용이한 광조사 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1항 기재의 광조사 장치는 램프와, 램프로부터의 빛을 반사하는 반사경과, 반사한 빛을 도입하여 방사하는 출사 광학 유닛과, 이 출사 광학 유닛을 장착하는 출사 광학 유닛 장착 부재와, 이 램프의 점등을 제어하는 제어부를 구비한 광조사 장치에 있어서, 상기 램프와, 반사경과, 출사 광학 유닛 장착 부재를 고정하는 제1 프레임과, 상기 제어부를 고정하는 제2 프레임을 설치하고, 상기 제1 프레임을 제2 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

Description

광조사 장치{Light irradiation device}

본 발명은 쇼트 아크형 광원 램프로부터 방사되는 빛을 피처리물에 조사하는 광조사 장치에 관한 것이다.

광조사 장치로부터 방사되는 빛을 피처리물인 접착제, 도료, 잉크, 레지스트 등에 조사해서 경화시키거나 건조시키는 것이 행하여지고 있다. 또, 반대로, 이들 피처리물을 용융시키거나 연화시키는 등의 다양한 처리가 행하여지고 있다. 여기서, 상기 광조사 장치의 광원으로서는, 일반적으로, 크세논 램프나 초고압 수은 램프 등의, 쇼트 아크형 방전 램프가 이용되고 있다.

그리고, 광디스크용 픽업 렌즈를 접착하거나, 전자 부품을 기판에 접착하거나 하는 등, 미소 영역에 빛을 조사할 필요가 있는 경우에는, 상기 광조사 장치의 출사 광학 유닛 장착 부재(후술한다)에 출사 광학 유닛(후술한다)으로서 도광(導光) 화이버(후술한다)를 장착하고, 광원 램프의 빛을 도광 화이버로 도출하여 미소영역에 조사한다.

또, 정보 기록층으로서 알루미늄이 증착된 광디스크 기판의 보호막의 경화나 적층, 컬러 필터가 설치된 액정 기판의 적층 등, 비교적 넓은 영역에 조도 분포가 균일한 광을 조사할 필요가 있는 경우에는, 상기 광조사 장치의 출사 광학 유닛 장착 부재에 출사 광학 유닛으로서 렌즈 유닛(후술한다)을 장착하고, 광원 램프의 빛을 렌즈 유닛을 통하여, 조사 영역이 넓고, 조도 분포가 균일한 광으로 하여, 이 빛을 피처리물에 조사한다.

도 1에 종래의 광조사 장치의 단면도를 도시한다.

광조사 장치(1)는 프레임(10)의 외장을 장치 커버(도시하지 않음)로 덮어서 이루어지고, 프레임(10)의 내부에는 광학계(2)와, 이 광학계의 구성인 램프(후술한다)의 점등 ·소등을 제어하는 제어부(3)가 설치되어 있다.

상기 광학계(2)는 구체적으로는, 내부에 전극을 가지는 쇼트 아크형의 방전 램프(2a), 예를 들면 크세논 램프나 초고압 수은 램프와, 이 램프로부터 방사되는 빛을 반사하는 반사경(2b), 예를 들면 타원 반사경(단면이 타원 형상)을 구비해서 이루어지고, 이 램프(2a)의 발광부(2a1)가 타원 반사경(2b)의 제1 초점(F1) 또는 그 근방이 되도록 조정되어, 프레임(10)에 각각 고정되어 있다. 따라서, 램프(2a)로부터 방사되고, 반사경(2b)에 의해 반사된 빛은 이 반사경(2b)의 제2 초점(F2)에 집광된다.

한편, 상기 제어부(3)는 구체적으로는, 방전 램프(2a)를 점등시키기 위한 전기 회로 기판이나 부품 등(1차측 전류 평활 회로, 인버터 회로, ２차측 정류 평활회로, 스타터 예를 들면 트랜스, 콘덴서, IC 부품 등)으로 이루어지고, 광원부(2)와 마찬가지로, 프레임(10)에 내포되어서 고정되어 있다.

그리고, 램프(2a)와 제어부(3)는 배선 케이블(4)에 의해 접속되어, 전원(도시하지 않음)으로부터 공급된 전력이 제어부(3)를 통해서 램프(2a)에 공급된다.

그런데, 램프(2a)로부터 방사되고, 반사경(2b)에 의해 반사된 빛은 이 반사경(2b)의 제2 초점(F2)에 집광되어, 광조사 장치(1)의 외부에 방사되지만, 미소 영역에 조도 분포가 균일하고, 고강도의 빛을 조사할 필요가 있는 경우에는, 제2 초점(F2)의 위치에 도광 화이버(5)의 입사 단면(5a)을 위치시켜서, 램프(2a)의 빛을 발광 화이버(5)로 도출하고, 출사 단면(5b)에 설치된 렌즈(5c)를 통해서 미소 영역에 조사하고, 비교적 넓은 영역에 조도 분포가 균일한 광을 조사할 필요가 있는 경우에는, 제2 초점(F2)의 위치에 렌즈나 반사 미러로 구성된 렌즈 유닛(6)의 제2 초점 설정점(6a1)(렌즈 유닛의 광학 설계를 행하는 데에, 제2 초점을 설정한 위치)을 위치시켜서, 램프(2a)의 빛을 렌즈 유닛(6)을 통하여, 조사 영역이 넓고, 조도 분포가 균일한 광으로서 조사하고 있었다.

여기서, 도광 화이버(5)의 입사 단면(5a)이나, 렌즈 유닛(6)의 제2 초점 설정점(6a1)을 제2 초점(F2)의 위치에 위치시키고, 다시 말해 특정한 위치에 위치 결정하는 것은 램프(2a)로부터 방사되고, 반사경(2b)에 의해 반사된 빛을 최대한으로 받아들일 수 있도록 하고, 또한 상기 출사 광학 유닛으로부터 조사되는 빛의 조도 분포를 균일한 것으로 하기 위해서이다.

상기한 바와 같이, 미소 영역에 조도 분포가 균일하고, 고강도의 빛을 조사하기 위해서, 또는 비교적 넓은 영역에 조도 분포가 균일한 빛을 조사하기 위해서는, 도광 화이버(5)의 입사 단면(5a), 또는 렌즈 유닛(6)의 제2 초점 설정점(6a1)을 제2 초점(F2)의 위치에 위치시킬 필요가 있다.

종래의 광조사 장치(1)에 있어서는, 상기 출사 광학 유닛(도광 파이버(5), 렌즈 유닛(6))의 위치 결정을 하기 위한 출사 광학 유닛 장착 부재(7)를 프레임(10)에 설치하고, 도광 화이버(5)의 입사 단면(5a), 또는 렌즈 유닛(6)의 제2 초점 설정점(6a1)을 제2 초점(F2)의 위치에 위치시키고 있었다.

실제로는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 출사 광학 유닛 장착 부재(7)는 내경(φA, φB)의 관통 구멍(7a, 7b)을 가지고 있으며, 도광 화이버(5)의 입사 말단에 설치한 걸어 맞추기 부재(8)의 단면(8a), 또는 렌즈 유닛(6)의 입사 단부의 단면(6a)을 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 충돌 정지부(7c)에 충돌시켜, 상기 출사 광학 유닛(도광 화이버(5), 렌즈 유닛(6))의 X 방향의 위치 결정을 행하고 있었다.

또, 걸어 맞추기 부재(8) 및 렌즈 유닛(6)의 입사 단부는 외경 치수가 φA보다 근소하게 작은 원통 형상을 가지고 있으며, 걸어 맞추기 부재(8) 또는 렌즈 유닛(6)의 입사 단부를 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 내경 φA를 가지는 관통 구멍에 끼워 맞춤으로써, X 방향과 직교하는 방향의 위치 결정을 행하고 있었다.

그런데, 상술한 광학계(2)를 구성하는 반사경(2b)은 사용 수명이나 열화가 발생하기 때문에, 정기적 또는 부정기적으로 교환할 필요가 발생한다.

종래의 광조사 장치(1)에 있어서는, 반사경(2b)을 교환한 후, 반사경(2b)의 제1 초점(F1)에 램프(2a)의 발광부(2a1)가 위치하도록, 또 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 미리 설정된 위치에 반사경(2a1)의 제2 초점(F2)이 위치하도록, 반사경(2b)의 위치 결정 조정을 행하고 있었지만, 이 위치 결정 조정 작업은 매우 수고가 들고, 접착제, 도료, 잉크, 레지스트 등을 경화 ·건조시키거나, 피처리물을 용융 ·연화시키는 등의 처리 생산성을 저하시키는 원인이 되고 있었다.

본 발명은 이상과 같은 사정에 기초해서 행하여진 것이며, 본 발명의 목적은 반사경의 교환을 신속하게 행할 수 있고, 또한 접착제, 도료, 잉크, 레지스트 등을 경화 ·건조시키거나, 피처리물을 용융 ·연화시키는 등의 처리를 행하는 생산 현장에 있어서의, 반사경의 위치 결정 조정이 불필요한 광조사 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 광조사 장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치의 단면도이다.

도 3은 제1 프레임의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치의, 제1 프레임의 다른 구조를 도시한다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1, 100:광조사 장치2:광학계

2a:램프2a1:발광부

2b:반사경3:제어부

4:배선 케이블5:도광 화이버

5a:도광 화이버의 입사 단면 5b:도광 파이버의 출사 단면

5c:렌즈6:렌즈 유닛

6a:렌즈 유닛의 입사 단부의 단면 6a1:제2 초점 설정점

7:출사 광학 유닛 장착 부재7a, 7b:관통 구멍

7c:충돌 정지부8:걸어 맞추기 부재

8a:걸어 맞추기 부재의 단면10:프레임

101, 111:제1 프레임1O1a, 111a:고정판

101b, 111b:관통 구멍111c:나사

102:제2 프레임103:나사

112:제3 프레임112a:반사경 지지축

112b:반사경 지지판F1:제1 초점

F2:제2 초점

또, 본 발명의 제2항 기재의 광조사 장치는 램프와, 램프로부터의 빛을 반사하는 반사경과, 반사한 빛을 도입하여 방사하는 출사 광학 유닛과, 이 출사 광학유닛을 장착하는 출사 광학 유닛 장착 부재와, 이 램프의 점등을 제어하는 제어부를 구비한 광조사 장치에 있어서, 상기 출사 광학 유닛 장착 부재를 고정하는 제1 프레임과, 상기 제어부를 고정하는 제2 프레임을 설치하고, 상기 램프와, 반사경을 고정하는 제3 프레임을 설치하고, 상기 제1 프레임을 제2 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치하고, 상기 제3 프레임을 제1 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

(작용)

본 발명의 제1항, 제2항 기재의 광조사 장치에 따르면, 제1 프레임은 제2 프레임으로부터 착탈 가능하게 되어 있다.

<발명의 실시 형태>

이하에, 본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치에 대해서 설명한다.

본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치의 구성은 도 1에 도시한 것과 대략 동일한 구성을 가지고, 상세하게는, 프레임의 구성에 차이를 가진다.

도 2에 본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치의 단면도를 도시한다.

본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치(100)는 종래의 광조사 장치(1)와 마찬가지로, 외장을 장치 커버(도시하지 않음)로 덮어서 이루어지고, 이 광조사 장치(100)의 내부에는 광학계(2)와, 이 광학계(2)의 구성인 램프의 점등 ·소등을 제어하는 제어부(3)가 구비되어 있다.

상기 광학계(2)는 내부에 전극을 가지는 쇼트 아크형 방전 램프(2a)와, 이 램프로부터 방사되는 빛을 반사하는 타원 반사경(2b)을 구비해서 이루어지고, 이램프(2a)의 발광부(2a1)가 타원 반사경(2b)(단면이 타원 형상)의 제1 초점(F1) 또는 그 근방이 되도록 조정되어 있다. 따라서, 램프(2a)로부터 방사되고, 반사경(2b)에 의해 반사된 빛은 이 반사경(2b)의 제2 초점(F2)에 집광된다.

또, 출사 광학 유닛(도광 화이버(5), 렌즈 유닛(6))의 위치 결정을 하기 위한 출사 광학 유닛 장착 부재(7)가 광조사 장치(100)의 내부에 구비되어 있고, 도광 화이버(5)의 입사 단면(5a), 또는 렌즈 유닛(6)의 제2 초점 설정점(6a1)을 제2 초점(F2)의 위치에 위치 결정하는 것이 가능해져 있다.

그리고, 상술의 광조사 장치(100)의 내부에 구비된 상기 광학계(2)(램프(2a), 반사경(2b)), 제어부(3), 출사 광학 유닛 장착 부재(7)는 2개의 프레임, 즉 제1 프레임(101)과, 제2 프레임(102)에 별도로 고정되고 있어, 제1 프레임(101)에는 광학계(2)와 출사 광학 유닛 장착 부재(7)가 위치 결정된 상태로 고정되고, 제2 프레임(102)에는 제어부(3)가 고정되어 있다. 그리고, 제2 프레임(102)에 대하여, 제1 프레임(101)은 장착 ·제거가 가능한 고정 수단, 예를 들면 나사(103)로 나사 고정함으로써 고정되어 있다. 따라서, 제1 프레임(101)은 제2 프레임(102)에 대하여 착탈 가능한 구성으로 되어 있다.

다음에, 제1 프레임(101)의 구조에 대해서, 도 3을 이용해서 설명한다.

도 3은 제1 프레임(101)의 구조를 도시하는 사시도이다. 한편, 램프(2a)와 램프(2a)를 고정하는 수단은 생략하고 있다.

제1 프레임(101)은 변형이 일어나기 어려운 직방체 형상을 하고 있고, 제1 프레임(101)의 하면에 제2 프레임(102)에 고정하기 위한 고정판(101a)이 설치되어 있다. 그리고, 고정판(101a)에는 제2 프레임(102)에 형성된 나사 구멍(도시하지 않음)과 일치한 위치에 관통 구멍(101b)이 형성되어 있으며, 이 관통 구멍(101b)을 통해서 나사(103)를 제2 프레임(102)에 고정하도록 되어 있다.

다음에, 반사경(2b)을 교환하고, 위치 결정 조정을 하는 경우의 순서에 대해서 설명한다.

① 광조사기(100)의 장치 커버(도시하지 않음)를 제거한 후, 램프(2a)를 제거한다.

② 다음에, 나사(103)를 제거하고, 제2 프레임(102)으로부터 제1 프레임(101)을 제거한다.

③ 제1 프레임(101)으로부터, 교환해야 할 반사경(2b)을 제거하고, 새로운 반사경(2b)과, 램프(2a)를 제1 프레임(101)에 장착한다.

④ 반사경(2b)의 제1 초점(F1)에 램프(2a)의 발광부(2a1)가 위치하도록, 또 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 미리 설정된 위치에 반사경(2b)의 제2 초점(F2)이 위치하도록, 반사경(2b)을 정확하게 위치 결정한다.

⑤ 나사(103)로 나사 고정함으로써, 제1 프레임(101)을 제2 프레임(102)에 고정한다.

다음에, 본 발명의 실시예의 작용 ·효과를 설명한다.

본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치(100)에 따르면, 램프(2a)와,반사경(2b)과, 출사 광학 유닛 장착 부재(7)를 고정하는 제1 프레임(101)과, 제어부(3)를 고정하는 제2 프레임(102)을 설치하고, 제1 프레임(101)을 제2 프레임(102)으로부터 착탈 가능하게 설치했으므로, 반사경(2b)의 제1 초점(F1)에 램프(2a)의 발광부(2a1)가 위치하도록, 또 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 미리 설정된 위치에 반사경(2b)의 제2 초점(F2)이 위치하도록, 반사경(2b)을 정확하게 위치 결정하여 제1 프레임(101)에 고정한 새로운 유닛(광학계(2)와 출사 광학 유닛 장착 부재(7)가 고정된 제1 프레임(101))을 미리 준비해 두면, 이 유닛째 교환할 뿐으로, 반사경(2b)의 교환을 행할 수 있고, 또한 생산 현장에 있어서의 반사경(2b)의 위치 결정 조정이 불필요해진다.

도 4에 본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치의, 제1 프레임의 다른 구조를 도시한다.

도 4는 제1 프레임(111)의 구조를 도시하는 사시도이다. 한편, 램프(2a)와 램프(2a)를 고정하는 수단은 생략하고 있다.

제1 프레임(111)은 상술의 제1 프레임(101)과 마찬가지로, 변형이 일어나기 어려운 직방체 형상을 하고 있고, 제1 프레임(111)의 하면에 제2 프레임(102)에 고정하기 위한 고정판(111a)이 설치되어 있다. 그리고, 고정판(111a)에는 제2 프레임(102)에 형성된 나사 구멍(도시하지 않음)과 일치한 위치에 관통 구멍(111b)이 형성되어 있으며, 이 관통 구멍(111b)을 통해서 나사(103)를 제2 프레임(102)에 고정하도록 되어 있다.

또, 제1 프레임(111)에는 착탈 가능하게 설치된 제3 프레임(112)이 설치되어있으며, 이 프레임(112)에는 광학계(2)의 구성인 반사경(2b)이 반사경 지지축(112a), 반사경 지지판(112b)에 의해 지지, 고정되어 있다. 그리고, 제1 프레임(111)에 대한 제3 프레임(112)의 장착 ·제거는 나사(111c)의 장착 ·제거에 의해 행할 수 있도록 되어 있다.

다음에, 반사경(2b)을 교환하고, 위치 결정 조정을 하는 경우의 순서에 대하여 설명한다.

① 광조사기(100)의 장치 커버(도시하지 않음)와 램프(2a)를 제거한다.

② 다음에, 나사(103)를 제거하여, 제2 프레임(102)으로부터 제1 프레임(111)을 제거한다(이 상태로 함으로써, 반사경(2b)을 장치(100) 본체에서 떨어진 장소에서 교환할 수 있도록 된다).

③ 또한, 나사(111c)를 제거하여, 제1 프레임(111)으로부터 제3 프레임(112)을 제거한다(이 상태로 함으로써, 반사경(2b)을 제1 프레임(111)의 외부에서 교환할 수 있다).

④ 제3 프레임(112)으로부터, 교환해야 할 반사경(2b)을 제거하고, 새로운 반사경(2b)과, 램프(2a)를 제3 프레임(112)에 장착한다.

⑤ 나사(111c)로 나사 고정함으로써, 제3 프레임(112)을 제1 프레임(111)에 고정한다.

⑥ 반사경(2b)의 제1 초점(F1)에 램프(2a)의 발광부(2a1)가 위치하도록, 또 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 미리 설정된 위치에 반사경(2b)의 제2 초점(F2)이 위치하도록, 반사경(2b)을 정확하게 위치 결정한다.

⑦ 나사(103)로 나사 고정함으로써, 제1 프레임(111)을 제2 프레임(102)에 고정한다.

다음에, 본 발명의 실시예의 작용 ·효과를 설명한다.

본 발명의 실시예에 관한 광조사 장치(100)에 따르면, 램프(2a)와, 반사경(2b)과, 출사 광학 유닛 장착 부재(7)를 고정하는 제1 프레임(111)과, 제어부(3)를 고정하는 제2 프레임(102)을 설치하고, 제1 프레임(111)을 제2 프레임(102)으로부터 착탈 가능하게 설치했으므로, 반사경(2b)의 제1 초점(F1)에 램프(2a)의 발광부(2a1)가 위치하도록, 또 출사 광학 유닛 장착 부재(7)의 미리 설정된 위치에 반사 경(2b)의 제2 초점(F2)이 위치하도록, 반사경(2b)을 정확하게 위치 결정하여 제1 프레임(111)에 고정한 새로운 유닛(광학계(2)와 출사 광학 유닛 장착 부재(7)가 고정된 제1 프레임(111))을 미리 준비해 두면, 이 유닛째 교환할 뿐으로, 반사경(2b)의 교환을 행할 수 있고, 또한 생산 현장에 있어서의 반사경(2b)의 위치 결정 조정이 불필요해진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 광조사 장치에 따르면, 반사경(2b)의 교환을 신속하게 행할 수 있고, 또한 생산 현장에 있어서의 반사경(2b)의 위치 결정 조정이 불필요한 광조사 장치를 제공할 수 있다.

Claims

램프와, 램프로부터의 빛을 반사하는 반사경과, 반사한 빛을 도입하여 방사하는 출사 광학 유닛과, 이 출사 광학 유닛을 장착하는 출사 광학 유닛 장착 부재와, 이 램프의 점등을 제어하는 제어부를 구비한 광조사 장치에 있어서,

상기 램프와, 반사경과, 출사 광학 유닛 장착 부재를 고정하는 제1 프레임과,

상기 제어부를 고정하는 제2 프레임을 설치하고,

상기 제1 프레임을 제2 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 광조사 장치.
램프와, 램프로부터의 빛을 반사하는 반사경과, 반사한 빛을 도입하여 방사하는 출사 광학 유닛과, 이 출사 광학 유닛을 장착하는 출사 광학 유닛 장착 부재와, 이 램프의 점등을 제어하는 제어부를 구비한 광조사 장치에 있어서,

상기 출사 광학 유닛 장착 부재를 고정하는 제1 프레임과,

상기 제어부를 고정하는 제2 프레임을 설치하고,

상기 램프와, 반사경을 고정하는 제3 프레임을 설치하고,

상기 제1 프레임을 제2 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치하고,

상기 제3 프레임을 제1 프레임으로부터 착탈 가능하게 설치한 것을 특징으로 하는 광조사 장치.